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12 · Cuadernos técnicos (DocTecnicos 01-50) 4 min de lectura 755 palabras aprox.

Captura de CO₂ e Industria de Algas

cuaderno DocTecnicos

Estado: elaboración · Rama: DocTecnicos Relacionado con: 04_Acuicultura_Fauna, 06_Equilibrio_Energias, 01_Hidrogeno_Verde, 05_Anillo_Ciudad_Flotante, 08_Libro_Nueva_Industria, 011_MEDIO_AMBIENTE

0. En una frase (para empezar)

Las algas son "fábricas de bolsillo" que comen CO₂ y luz y escupen comida, abono, plástico y combustible. Si les llevamos el CO₂ que hoy escapa por las chimeneas, cerramos el ciclo: menos CO₂ en el aire, más productos útiles.

Analogía: el CO₂ es como humo que sube y se pierde. Las algas son una esponja viva que atrapa ese humo y, con sol, lo convierte en "pan verde".

1. ¿Por qué algas y no solo árboles?

  • Crecen 10–50× más rápido que la mayoría de las plantas terrestres.
  • No compiten por suelo ni agua dulce: viven en mar, rías o tanques.
  • Fijan CO₂ y, además, absorben los nutrientes sobrantes (nitrógeno, fósforo) de la acuicultura (04) y de las depuradoras (02).
  • Dan muchos productos a la vez (ver §3), no solo " secuestro".

2. El proceso, paso a paso

 CO₂ (industria / aire) + LUZ + AGUA + NUTRIENTES ─> CULTIVO DE ALGAS ─> BIOMASA
                                                            │
                          productos: alimento, abono, bioplástico, biocombustible
                          O₂ liberado (va a acuicultura / atmósfera)
  1. Captar el CO₂: se conduce el gas de una chimenea (cemento, biomasa, central) o de captura directa del aire (DAC) hasta el cultivo. El CO₂ debe estar limpio de tóxicos para las algas.
  2. Cultivar: dos modos principales: - Estanques abiertos / rías / granjas kelp offshore (05): barato, gran escala, depende del sol y el mar. - Fotobiorreactores (tubos/panel) : cerrado, controlado, más eficiente pero más caro.
  3. Alimentar con nutrientes: el vertido de piscifactorías (04) o el nitrógeno/fósforo de depuradoras (02) fertiliza las algas (biofiltro).
  4. Cosechar: se separa la biomasa del agua (decantación, centrifugado).
  5. Transformar: la biomasa se reparte en productos (§3); el agua limpia vuelve al cultivo o a la ría.
  6. Oxígeno: las algas liberan O₂ que se aprovecha en acuicultura (04) o se devuelve al aire.

3. Para qué sirve la biomasa (nada se tira)

Producto Uso
Alimento (nori, espirulina, kelp) Comida humana, suplemento, pienso
Bioplástico (PHA) Envases, redes biodegradables (08)
Biocombustible Biodiésel (lípidos) o biogás (por digestión)
Abono El residuo tras extracción devuelve N/P al campo (03, 11)
Química Pigmentos, ácidos, espesantes, cosmética
Omega-3 / fármacos Salud (020_SANIDAD)

4. No tirar nada (circularidad)

  • El agua de cultivo se recircula; los nutrientes sobrantes vuelven al mar como alimento de moluscos (04).
  • El residuo de extracción es abono, no basura.
  • El O₂ producido se usa donde haga falta (acuicultura, atmósfera).
  • El CO₂ capturado sustituye al de origen fósil en productos.

5. Fundamentos físicos y biológicos (explicados)

Fotosíntesis (la ecuación clave)

6 CO₂ + 6 H₂O + luz  →  C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Cada molécula de azúcar "guarda" la energía de la luz y el carbono del CO₂.

Química del carbono en el agua

El CO₂ se disuelve y forma un equilibrio (CO₂ ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ ⇌ CO₃²⁻). Las algas usan el bicarbonato (HCO₃⁻) del mar, que es abundante. Por eso el mar es un gran sumidero natural.

Límite por luz (autosombreado)

En un estanque espeso, las algas de arriba se comen la luz y las de abajo no crecen. Por eso los sistemas buenos agitan o adelgazan la mezcla. Más luz por célula = más CO₂ fijado.

Honestidad termodinámica (06)

Capturar y bombear CO₂ cuesta energía. Solo es "negativo en carbono" si: - la energía es renovable (el excedente de 01/06), y - el producto sustituye a otro de origen fósil (plástico, gasóleo). Si no, solo movemos el CO₂ de sitio. La energía que entra = la que sale.

6. Estudios necesarios

  1. Especie óptima para Galicia (kelp, nori, espirulina) y su tasa de fijación.
  2. Conexión con chimeneas reales (cemento, biomasa) y pureza del CO₂.
  3. Granja kelp offshore (05): anclaje, oleaje, cosecha.
  4. IMTA: algas filtrando el vertido de piscifactorías (04).
  5. Balance de ciclo de vida (ACV): CO₂ realmente evitado tras restar energía.
  6. Mercado de los productos (alimento, PHA, biogás).

7. Indicadores (KPI)

  • tCO₂ capturado / ha·año (objetivo: decenas de tCO₂/ha·año en macroalga).
  • Rendimiento de biomasa (t materia seca / ha·año).
  • % de CO₂ de la industria aprovechado (no emitido).
  • Ratio energía gastada / CO₂ evitado (debe ser < 1 para ser neto-negativo).
  • Valor de productos vendidos (€/ha·año).

8. Estimación económica (orden de magnitud)

Ver 07_Contabilidad_Proyectos. Granja piloto + fotobiorreactor enlazado a una chimenea: CAPEX medio; ingresos por alimento/abono/PHA + créditos de carbono. El negocio aguanta mejor si combina varios productos y usa CO₂ que la industria pagaría por verter.

9. Referencias sugeridas

  • IEA, Putting CO₂ to Use y bioenergía con captura (BECCS).
  • FAO, Seaweed and microalgae (oportunidades).
  • IEO / CETGA: cultivos de algas en Galicia y IMTA.